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期刊信息/Journal information
植物营养与肥料学报
植物营养与肥料学报

白由路

双月刊

1008-505X

zwyf@caas.ac.cn

010-82108653

100081

北京中关村南大街12号

植物营养与肥料学报/Journal Plant Nutrition and Fertilizer ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国植物营养与肥料学会主办，中国农科院土壤肥料研究所协办的植物营养与肥料学科方面的专业性学术期刊，是土壤学、肥料学的核心期刊。报道本学科具有创见性的学术论文，新技术和新方法研究报告、简报、文献评述和问题讨论等。其主要内容包括土壤、肥料和作物间关系，养分变化和平衡；各种肥料在土壤中的变化规律和配施原理；农作物遗传种质特性对养分反应；作物根际营养；施肥与环境；施肥与农产品品质；农业生物和生物化学应用；肥料的新剂型新品种的研制、应用及作用机理；本学科领域中新手段、新方法的研究以及与本学科相关联的边缘学科等。稿件采编系统
正式出版
收录年代

    小麦根际解钾微生物与土壤钾含量、钾素利用率及根系活力的关系

    邓永兴王文亮周苏玫詹克慧...
    1027-1043页
    查看更多>>摘要：[目的]探讨肥料施用方式和施钾量对土壤不同形态钾含量及小麦根系活力的影响,以期为提高土壤钾素利用效率提供技术支持.[方法]2018—2020年连续两年,采用裂裂区设计,主区为肥料(A):设20％ 有机肥(鸡粪)+80％ 氮肥(A1),100％ 氮肥(A2)2个水平;副区为施钾量(B):设不施钾(B1)、减量施钾80 kg/hm2(B2)、常规施钾120 kg/hm2(B3)、增施钾肥160 kg/hm2(B4)4个水平;副副区为小麦品种(C):西农979(C1)、豫农202(C2).分别在冬前、返青、拔节、开花、灌浆、成熟时,调查分析根际解钾微生物数量、土壤不同形态钾含量、小麦根系活力、钾素利用效率.[结果]联合方差分析结果表明,有机肥、施钾量、品种及年份对根际解钾微生物数量、土壤速效钾含量、小麦根系活力、钾素利用效率和产量的影响均达5％或1％显著水平.在小麦全生育期内,与单施化肥相比,有机肥和化肥配施条件下根际解钾微生物数量、速效钾含量、根系活力显著提高,缓效钾和矿物钾含量降低;随施钾量提高,根际解钾微生物数量、速效钾含量、根系活力、钾素利用效率提高,而施钾量过大时则有所降低;有机肥和常规施钾量配施处理的根际解钾微生物数量、速效钾含量、根系活力较其他处理显著提高,而缓效钾和矿物钾含量降低幅度最大.有机肥和钾肥配施较单施化肥处理的钾素利用效率提高2.24％,与不施钾相比,在两年中常规施钾植株钾素利用效率提高幅度最高可达75.15％,且有机肥和常规施钾配施处理下钾素利用效率提高幅度最大达4.66％.相关分析结果表明,不同生育时期根际解钾微生物数量与小麦根系活力、土壤速效钾、缓效钾或矿物钾含量呈显著或极显著正相关.[结论]有机肥和化肥配施可增加土壤根际解钾微生物数量,提高土壤速效钾含量而降低缓效钾和矿物钾含量.钾肥减施条件下,采用有机无机肥配施模式有利于提高土壤钾素利用率,增强小麦根系活力,本研究条件下,黄淮平原典型麦田的施钾策略是有机无机肥配施,K2O施用量以120 kg/hm2为宜.

    小麦根际解钾微生物速效钾含量根系活力钾素利用效率

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    产酸克雷伯氏菌提高玉米幼苗耐盐碱胁迫的机理

    杨丽娟王玉凤张翼飞付健...
    1044-1054页
    查看更多>>摘要：[目的]研究产酸克雷伯氏菌提高盐碱土壤生物学活性的效应,深入理解其缓解作物盐碱胁迫的机理,开发适用于盐碱土壤的微生物菌肥.[方法]首先,诱导保存的产酸克雷伯氏菌产生可遗传的耐300μg/L抗生素利福平的特性.然后,将产生抗性的菌种接种于LB液体培养基中,于30℃、180 r/min培养24 h,经离心、洗涤后用蒸馏水调配成1×108 cfu/mL的菌悬液,测定其固氮、溶磷、产铵和IAA能力,并逐步稀释制备1×106 cfu/mL、1×104 cfu/mL、1×102 cfu/mL菌悬液用于盆栽试验.盆栽试验用盐碱土(pH 9.4)采自黑龙江肇东市,供试作物为玉米,品种为郑单958.设置产酸克雷伯氏菌添加量为0、1×102、1×104、1×106、1×108 cfu/mL,施于土壤中,然后种植发芽的玉米.待玉米幼苗第二片叶展开后,测定其光合特性;幼苗生长12天后收获,调查玉米幼苗株高、根长、地上干重、地下干重,测定叶片中C、N和P含量.采用抖根法收集玉米幼苗根际土壤,测定土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性.[结果]产酸克雷伯氏菌发酵液的总固氮量为12.8 mg/L、可溶性磷含量85.59 mg/L、IAA浓度256.57 mg/L、产氨量75.46 mg/L.产酸克雷伯氏菌在盐碱土中可以很好地定殖,并在施入土壤后的第3天达到稳定的菌体数量.在盐碱土中,随着产酸克雷伯氏菌施用水平的增加,玉米幼苗根际土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性总体呈现增加的趋势.与对照相比,施入产酸克雷伯氏菌水平为1×106、1×108 cfu/mL的处理4个酶活性增加幅度均达到显著水平,且以1×106 cfu/mL最适宜,相较CK脲酶活性提高62.81％、碱性磷酸酶活性提高17.74％、蔗糖酶活性提高115.5％、过氧化氢酶活性提高35.6％.与对照组相比,施用产酸克雷伯氏菌1×106 cfu/mL处理的植株叶片盐分离子含量显著减少,光合能力显著增强,提高玉米幼苗株高12.44％、根长22.59％、地上干重26.67％、地下干重37.78％.[结论]产酸克雷伯氏菌具有固氮、溶磷和分泌生长素的功能.产酸克雷伯氏菌可显著提高根际土壤酶活性,降低玉米幼苗中Na+含量,提高K+和Ca2+含量以及K+/Na+和Ca2+/Na+的值,进而显著提高幼苗的光合效率,促进玉米幼苗生长,提高玉米幼苗耐盐碱能力.但是,产酸克雷伯氏菌的促生效果取决于施用量,具体田间施用浓度还需进一步试验确定.

    产酸克雷伯氏菌盐碱胁迫根际土壤玉米

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    白三叶草和鼠茅草对果园土壤微生物和线虫群落的影响差异

    李青梅王华玲张玲玲张艳军...
    1055-1067页
    查看更多>>摘要：[目的]覆盖作物影响果园土壤的微生物和线虫群落,研究不同覆盖作物对土壤微生物和线虫群落的影响特征可为生态果园管理提供理论依据.[方法]试验于2016年在湖北十堰的猕猴桃园内进行,供试品种为美味猕猴桃(Actinidia deliciosa),2015年定植.覆盖作物处理为白三叶草、鼠茅草,以清耕为对照(CK).连续进行3年试验后,于2019年采集土壤样品,测定土壤水分、全氮、硝态氮和有机碳含量,测定细菌、真菌和线虫数量,并分析微生物、线虫群落结构变化及其影响因素.[结果]与清耕对照相比,覆盖白三叶草显著提高了土壤含水量、硝态氮、总氮和有机碳含量,降低了土壤C/N值;覆盖鼠茅草显著提高了土壤含水量,但硝态氮、总氮和有机碳含量没有显著变化,且均显著低于白三叶草处理.覆盖白三叶草较清耕显著增加了土壤微生物总量、细菌生物量,而覆盖鼠茅草与清耕没有显著差异.覆盖白三叶草和鼠茅草均显著提高了土壤微生物Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数,但均没有改变土壤的真菌/细菌值和革兰氏阴性菌/革兰氏阳性菌值.土壤中线虫总量、食真菌线虫和植食线虫数量均表现为白三叶草>鼠茅草>清耕处理,并且白三叶草处理线虫数量显著高于清耕,线虫群落物种丰富度也显著高于清耕.冗余分析(RDA)表明,土壤含水量、总氮、有机碳含量是影响土壤微生物、线虫群落的主要环境因子.[结论]覆盖白三叶草和鼠茅草均影响猕猴桃园土壤的水分、养分含量和生物多样性.与种植鼠茅草相比,种植白三叶草可显著提高土壤碳、氮含量,更有利于增加果园土壤生物多样性,提高线虫数量,形成健康的微生物结构.

    白三叶草鼠茅草土壤微生物多样性土壤线虫群落环境因子

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    基于生物化学和基因组学方法的Bacillus velezensis 19573-3生防潜力评价

    高晓丹马鸣超曹凤明朱倬漪...
    1068-1079页
    查看更多>>摘要：[目的]筛选具有防病促生功能的芽孢杆菌优良菌株,为植物病原菌生物防治提供生态绿色、环境友好的菌种资源.[方法]采用菌丝生长速率抑制法和离体叶片防效筛选拮抗多种病原菌的高效菌株,通过HPLC法检测抑菌活性物质,借助基础生物学及UPLC-MS法,测定其产生植物激素等代谢物能力水平,并初步解析其促生防病相关特性.通过Biolog系统鉴定、多序列系统进化和全基因组序列分析,明确菌株19573-3的分类地位,并对其可能产生的相关次级代谢产物基因簇进行注释分析.[结果]菌株19573-3对于灰霉菌、腐霉菌、疫霉菌、镰刀菌等多种病原真菌具有良好的拮抗能力,具有广谱抑菌活性,且该菌株对番茄灰霉病有显著的防效,经HPLC检测发现该菌株能够产生抑菌活性物质丰原素(fengycin).此外,该菌株兼具产生纤维素酶、蛋白酶和铁载体的能力,还可产生水杨酸、细胞分裂素和生长激素等与植物促生密切相关的物质.通过生理生化指标、16S rRNA与gyrA基因序列系统进化分析以及基于基因组水平的ANI分析鉴定,菌株19573-3属于贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis).B.velezensis 19573-3基因组全长3990203 bp,G+C含量为46.56％,共编码基因4164个,编码区总长度占全基因组的比例90.03％,染色体上存在86个tRNA,27个rRNA和8个sRNA.利用antiSMASH预测菌株B.velezensis 19573-3基因组中可能存在合成丰原素(fengycin)、表面活性素(surfactin)、铁载体(bacillibactin)等与拮抗和促生相关的13个次级代谢产物合成基因簇.[结论]细菌19573-3属于Bacillus velezensis,对引起植物病害的灰霉菌、腐霉菌和疫霉菌等多种病原真菌均具有良好的拮抗能力,菌株代谢物显示了根际促生和生物防治功能.19573-3菌株由一个环状染色体构成,不含质粒,基因组全长3990203 bp,G+C含量为46.56％.在B.velezensis 19573-3基因组序列之中,注释到了一个长度为37669 bp的基因簇,包含fenA、fenB、fenC、fenD、fenE、fenF等基因,负责产生丰原素(Fengycin),注释到了合成铁载体(bacillibactin)的基因簇以及与生长激素合成相关的基因ysnS和yhcX,从基因角度证实了B.velezensis 19573-3具备产生激素的能力.

    贝莱斯芽孢杆菌抗病原菌潜力基因组次级代谢产物

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    植物SPX-PHR模块在营养信号途径中的作用研究进展

    孙超廖德华吴双
    1080-1090页
    查看更多>>摘要：[目的]近几十年来,PHR和SPX蛋白作为磷信号途径中的核心调控蛋白已经得到了广泛的研究.并且随着研究的不断深入,人们发现它们在其它养分信号途径中也起着重要作用.为此,本文综述PHR与SPX蛋白在植物根系发育,养分吸收、转运与再分配中的研究进展,从而更加全面地理解SPX-PHR模块在其中的作用.[主要进展]植物PHR转录因子可以通过结合靶基因启动子的P1BS元件从而调控下游基因的转录,进而参与植物根系发育,养分吸收、转运、分配以及免疫应答.植物PHR转录因子自身在转录水平受到多种信号的调控,如生长素信号途径ARF7/19、乙烯信号途径EIN3、光信号途径FHY3、FAR1能够在转录水平上诱导PHR表达;而光信号途径中的HY5以及光敏色素因子PIF4/5则抑制PHR或其同源基因PHL的表达.进一步研究发现,SPX蛋白能够与PHR互作并抑制其转录激活能力.而SPX在转录水平和蛋白水平也受到氮、磷信号的调控.氮信号途径中NRT1.1(B)-NBIP1和磷信号途径中SDELs均能介导26S蛋白酶复合体途径降解SPX蛋白,进而释放NLP/PHR进入细胞核,激活硝酸盐和磷酸盐应答基因的表达.同时NLP/PHR进入细胞核后,还可转录激活NIGT1的表达,进一步调控硝酸盐和磷酸盐应答基因的表达.[研究展望]未来我们需要对PHR转录因子的上游调控信号进行更全面的鉴定以及展开对SPX互作蛋白的鉴定与功能研究,以期更全面的理解SPX-PHR模块在植物养分吸收中的作用机制.

    PHRSPX营养调控

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    碳源类型和添加量对植烟黄壤氮素同化的影响

    李青山王德权杜传印王大海...
    1091-1103页
    查看更多>>摘要：[目的]降低烤烟生长后期植烟土壤的氮素供应对提高烤烟烟叶质量非常重要,而微生物同化作用在调控土壤有效氮含量过程中起着重要作用,且受添加有机碳源质量和数量的影响.因此,我们研究不同有机碳源降低土壤矿质氮的效果,以及碳添加量与矿质氮降低量间的定量关系.[方法]供试土壤采自贵州玉米烟草轮作土壤,属于黄壤土.供试有机碳源有5种,分别为小麦秸秆、玉米秸秆、芦苇秸秆、木屑和葡萄糖.有机碳源添加量均设置4个纯碳水平,分别为0、2.0、5.0和10.0 g/kg,在室内培养开始前,每个处理添加N 0.2 g/kg(NH4NO3),培养周期为30天,期间共采集培养瓶内气体样品8次,测定CO2排放量和N2O排放量,采集土壤样品5次,分析了土壤矿质氮、有机碳和微生物量碳含量.[结果]与未添加碳源处理相比,添加碳源处理在培养结束时显著提高了土壤呼吸速率,CO2累积排放量增加幅度为64.8％～729.3％;并显著增加了微生物量碳含量,且微生物量碳含量与碳添加量之间呈极显著正相关.培养结束时,添加碳源处理显著降低了矿质氮含量,降低幅度分别为20.7％～55.9％(玉米秸秆)、24.4％～99.8％(小麦秸秆)、21.4％～99.7％(芦苇秸秆)、31.4％～99.9％(木屑)和44.3％～84.8％(葡萄糖);且矿质氮降低量与碳添加量之间呈极显著正相关关系,1 g有机碳降低矿质氮的量为玉米秸秆11.4 mg、小麦秸秆20.8 mg、芦苇秸秆20.8 mg、木屑20.5 mg和葡萄糖16.1 mg.当碳添加量≤5.0 g/kg时,有机碳源的C/N值与培养结束时的矿质氮降低量之间呈极显著正相关(P<0.01).添加秸秆类碳源可降低N2O排放量,比未添加碳源处理降低78.7％～96.5％,而添加葡萄糖可显著增加N2O排放量,比未添加碳源处理增加153.6％～298.6％.[结论]有机碳源的C/N值显著影响着其降低矿质氮含量的潜力,在一定添加范围内,向植烟土壤中添加有机碳源,矿质氮的降低量随有机碳添加量的增加而增大,而且添加秸秆类碳源还可显著减少土壤N2O的排放量,尤其以添加木屑的效果最优.

    碳源类型添加量植烟土壤氮素转化N2O

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    过硫酸铵配施不同形态木霉菌肥缓解苹果连作障碍

    黄君霞张荣徐少卓相立...
    1104-1112页
    查看更多>>摘要：[目的]研究肥料形态及土壤条件对木霉菌肥改善苹果土壤连作障碍的影响,以期为缓解苹果连作障碍提供有效的理论依据和技术支持.[方法]试验以苹果砧木—平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)幼苗为试材,设置4个处理:连作土(CK)、过硫酸铵处理(T1)、过硫酸铵加颗粒状木霉菌肥(T2)、过硫酸铵加粉末状木霉菌肥(T3).通过土壤微生物高通量测序、实时荧光定量PCR等技术研究了各处理对土壤微生物群落结构和土壤有害真菌数量的影响,并对各处理的平邑甜茶幼苗生理特性(植株生物量、根系呼吸速率、根系保护酶活性)进行了测定.[结果]颗粒状与粉末状木霉菌肥不同程度地促进了平邑甜茶幼苗的生长,改善了连作土壤微生物环境,提高了根系保护酶及土壤酶活性,颗粒状菌肥的促进效果好于粉末状菌肥.与对照相比,T1处理显著提高了连作平邑甜茶幼苗的生长,T2和T3处理促进平邑甜茶幼苗生长的效果又显著高于T1处理.T1处理的土壤蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶活性显著低于对照,而T2、T3处理显著高于对照,T2处理的蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶的活性分别比对照提高45.41％、92.85％、56.32％、186.67％,T3处理分别比对照提高32.96％、83.89％、43.68％、165.56％.平邑甜茶幼苗的根系活力及根系氧化酶活性4个处理间均差异显著,由高到低的顺序为T2>T3>T1>CK,T2处理的根系活力及根系氧化酶活性分别是对照的1.41和2.80倍.实时荧光定量PCR分析结果表明,T1、T2和T3处理都能优化土壤微生物环境,增加土壤细菌数量,降低土壤有害真菌腐皮镰孢菌(Fusarium solani)数量,T2与T3处理土壤细菌分别是对照的2.18、2.55倍,放线菌数量分别是对照的1.71、1.53倍.土壤高通量测序检测数据显示,相较于连作对照,T2处理木霉属相对丰度明显增加58.8％,链格孢属相对丰度显著下降92.87％,T3处理的镰孢属相对丰度与连作对照相比降低了64.18％.[结论]在过硫酸铵处理的连作土壤上施用木霉菌肥,可进一步提高土壤中细菌数量,降低有害真菌数量,优化土壤微生物环境,提高平邑甜茶幼苗的根系活力和植株生长.过硫酸铵联用颗粒状木霉菌肥的效果优于联用粉末状木霉菌肥.

    连作障碍平邑甜茶过硫酸铵木霉菌肥肥料形态土壤微生物土壤酶

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